Fiche d’exercices de Rotation d’un solide avec corrigé

Fiche d’exercices de Rotation d’un solide gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
Or = 0,2 mL = 1,4 m1,6 m1 kg8,5 kg

Un pendule est constitué d’une barre mince homogène (1 kg, 1,4 m de long) articulée à son extrémité supérieure O, avec une sphère pleine de masse 8,5 kg et de rayon 0,2 m fixée à son extrémité inférieure. Le centre de la sphère est à 1,6 m sous O. Trouvez le moment d’inertie IO du pendule par rapport à O.

mrod = 1 kgL = 1,4 mmsphere = 8,5 kgr = 0,2 md = 1,6 m
IO = kg·m²
2.Facile
L = 1,9 mGOd = 0,6 mm = 9,5 kg

Une barre mince homogène de masse 9,5 kg et de longueur 1,9 m tourne autour d’un axe O perpendiculaire à la barre, à 0,6 m de son centre G. Trouvez son moment d’inertie IO par rapport à cet axe.

m = 9,5 kgL = 1,9 md = 0,6 m
IO = kg·m²
3.Moyen
L = 2,4 mm = 12 kgα

Une barre mince homogène de masse 12 kg et de longueur 2,4 m est articulée à une extrémité et maintenue horizontale. Elle est lâchée sans vitesse initiale. Utilisez g = 9,81 m/s². Trouvez la force verticale R que l’articulation exerce sur la barre juste après le lâcher.

m = 12 kgL = 2,4 mg = 9,81 m/s²
R = N
4.Moyen
n = 2100 rpmP = 2 kW

Un arbre transmet 2 kW à 2100 rpm. Trouvez le couple T dans l’arbre.

P = 2 kWn = 2100 rpm
T = N·m
5.Difficile
disque: 22 kganneau: 6 kgn1​ = 900 rpm

Un disque plein homogène (masse 22 kg, rayon 0,25 m) tourne librement à 900 rpm autour d’un arbre vertical sans frottement. Un anneau mince de masse 6 kg et de même rayon est lâché dessus sans vitesse initiale, centré sur l’arbre, et les deux se mettent rapidement à tourner ensemble. Quelle énergie cinétique ΔE est perdue au cours du processus ?

Mdisc = 22 kgMring = 6 kgR = 0,25 mn1 = 900 rpm
ΔE = J
6.Difficile
10 m/sω

Un corps (sphère pleine) de masse 4,5 kg roule sans glisser à 10 m/s. Trouvez son énergie cinétique de rotation Erot.

m = 4,5 kgv = 10 m/sI = (2/5)·m·r²
Erot = J

Corrigé

  1. 1. IO = 22,55 kg·m²
  2. 2. IO = 6,278 kg·m²
  3. 3. R = 29,43 N
  4. 4. T = 9,095 N·m
  5. 5. ΔE = 1078 J
  6. 6. Erot = 90 J

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